특이성이 높고 부작용이 적은 암 약물을 종양 부위에 전달하려면 나노 입자를 기반으로 하는 새로운 방법이 필요합니다. 여기에서는 과산화수소 매개 산화에 의해 쉽게 준비될 수 있고 종양이 감소하는 환경에서 효율적으로 해리되어 페이로드를 방출할 수 있는 이황화 가교 미셀에 대해 설명합니다.
방법 논문
특이성이 높고 부작용이 적은 암 약물을 종양 부위에 전달하려면 나노 입자를 기반으로 하는 새로운 방법이 필요합니다. 여기에서는 과산화수소 매개 산화에 의해 쉽게 준비될 수 있고 종양이 감소하는 환경에서 효율적으로 해리되어 페이로드를 방출할 수 있는 이황화 가교 미셀에 대해 설명합니다.
나노 의학은 생물 의학 응용 프로그램에 대한 규모 나노 미터 입자의 고유 한 특성을 이용합니다 치료의 새로운 형태이다. 치료 결과를 극대화하고, 약물과 관련된 부작용을 감소시키는 약물 전달을 향상 오늘날 나노 의학의 초석 일부이다. 특히 나노 입자는 암 치료의 다양한 응용 프로그램을 발견했다. 디자인, 응용 프로그램 및 종양 미세 환경에 따라 생산에 높은 수준의 유연성을 제공 나노 입자는 임상 적으로 신속한 번역 더 효과적 일 것으로 예상된다. 고분자 미셀 나노 캐리어는 약물 전달 응용 프로그램에 대한 인기있는 선택입니다.
이 글에서, 우리는 잘 정의 된 양친 선형 수지상 공중 합체 (telodendrimer, TD)의 자기 조립 (self-assembly)에 따라 약물로드, 이황화 가교 미셀을 합성하는 간단하고 효과적인 프로토콜을 설명합니다. TD는 폴리에틸렌 GL 구성된다친수성 세그먼트 용액 계 펩티드 화학 제를 사용하여 아민 종결 된 PEG에 코어 형성 용 소수성 잔기에 부착 단계적 같은 티올 콜산 클러스터와 ycol (PEG). 파클리탁셀 (PTX)과 같은 화학 요법 약물은 표준 용매 증발 법을 사용하여로드 될 수있다. 오 2 - 매개 산화는 이전에 TDS 농도에 무료 티올 그룹에서 내 미셀 이황화 가교를 형성하기 위해 사용 하였다. 그러나 반응이 느리고 대규모 생산에 가능하지 않았다. 최근는 H 2 O 2 - 매개 산화법 더 가능하고 효율적인 방식으로 탐구하였으며, 이는 96 배 빠른 속도로 이전에보고 된 방법보다이었다. 이 방법을 사용 PTX로드, 이황화 가교 나노 입자 50g을 성공적으로 좁은 입자 크기 분포와 높은 약물 적재 효율로 생산되고있다. 얻어진 미셀 용액의 안정성은 그러한 w 공동 배양 같은 방해 조건을 이용하여 분석또는 환원제없이 세제, 도데 실 황산나트륨, 제 i. 이들 비 - 가교 상대 비교할 때 약물로드 디설파이드 가교 미셀 적은 용혈 활성을 보여 주었다.
나노 기술은 생물 의학 분야 (1)의 수를 도움이되고 빠른 신흥 분야이다. 나노 입자는 기존 치료제의 다른 유형 가능하지 않은 특성을 설계 및 튜닝을위한 기회를 제공한다. 나노 담체는 약물 순환 시간을 연장, 생분해에 대한 약물의 안정성을 향상시키는 약물 용해도 문제를 극복하고, 미세 조정 표적 약물 전달 및 공동 전달 조영제 1.2이 될 수있다. 나노 입자 기반 배달 시스템은 암 이미징 및 치료에 약속을 개최합니다. 종양 vasculatures는 거대 분자에 누설하고 향상된 침투성 및 보존 (EPR) 효과 3를 통해 종양 부위에 나노 입자를 순환의 우선 축적으로 이어질 수 있습니다. 적극적으로 항암 약물 캐리어로 추진되고있는 여러 가지 나노 캐리어 (예를 들어, 리포좀, 하이드로 겔 및 고분자 미셀) 중 고분자 미셀은 일을 통해 폭 넓은 인기를 얻고있다전자 지난 십 4,5.
고분자 미셀은 정맥 내 투여에 잠재적으로 그들의 unimers 해리 선도의 임계 미셀 농도 (CMC) 미만으로 희석 할 수 있고, 열역학 시스템이다. 가교 전략에 unimers 미셀 해리를 최소화하기 위해 사용되어왔다. 그러나, 과도하게 미셀 안정화시켜 전체 치료 효과를 감소 대상 부위에서 방출로부터 약물을 방지 할 수있다. 여러 가지 화학적 방법은 수 있도록 탐구 된 가교 산화 환원에 대한 응답으로 또는 환원 이황화 결합 6,7 및 pH의 절단 (8) 또는 가수 분해 가능한 에스테르 결합 9,10와 같은 외부 자극에 분해.
우리는 이전에 telodendrimers (TD)이라고 설계 및 수지상 콜산 (CA) 및 블록 선형 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 공중 합체로 이루어진 미셀 나노 입자의 합성을보고 11-15 SUP. 이 TDs를은 (N = 분자량 킬로 달톤 (K)에서, y는 콜산의 수 (CA) 단위 =) PEG NK -CAy로 표시됩니다. 그들은 이러한 소수성 코어 파클리탁셀 (PTX)과 독소루비신 (DOX)로 캡슐화 약물에 작은 크기, 긴 수명, 높은 효율을 특징으로한다. 이러한 PEG, 리신, 및 CA 등 TD의 빌딩 블록은 생체 적합성 및 PEG 코로나의 존재는 망상 내피 시스템에 의해 미셀 나노 입자의 비특이적 흡수를 방지하는 "은폐"나노 입자의 특성을 부여 할 수있다.
티올 선형 덴드리머 용이 우리 표준의 TDS 수지상 올리고 라이신 백본에 시스테인을 도입함으로써 생성 될 수있다. 이 문서의 TDS 소수성 코어에 이황 가교 (도 1)을 도입함으로써 가역적 가교 미셀 약물 전달체의 제조를위한 손쉬운 프로토콜을 제공한다.
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윤리 문 : 여성 무 흉선 누드 마우스 (민 / 뉴 주) 6-8 주령은 구입 후 AAALAC 지침에 따라 무균 상태에서 보관하고 실험하기 전에 적어도 4 일 동안 순응시켰다되었다. 모든 동물 실험은 기관의 지침에 따라 수행 캘리포니아 데이비스 대학의 동물 사용 및 관리 관리 자문위원회에 의해 승인 된 프로토콜 번호 07-13119 호 및 제 09-15584에 따라되었다.
TD PEG 5K -Cys 1. 합성 4 -Ebes 8 -CA (8)
PTX로드 미셀 2. 준비
미셀 3 요소 특성 분석
또는 환원제없이 SDS에서 미셀 4. 안정성
5. 용혈 분석
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약물로드, 이황화 가교 미셀의 제조 및 특성
양친 매성 고분자 5K PEG -Cys -Ebes 4 8 8 -CA 암 약물 전달 디설파이드 가교 미셀 시스템을 형성 할 수있는 수지상 중합체. 구조적으로, 이는 분지 된 폴리 (라이신 시스테인 Ebes) 백본을 통해 선형 PEG 분자 (친수성 도메인 분자량 5K)의 일단에 연결된 콜릭 산 (소수성 도메인)의 수지상 올리고머로서 정의된다. 다른보고 미셀 시스템을 통해 이러한 블록 공중 합체를 사용하여 여러 가지 이점이있다. 첫째, 용이 단계적 용액 상 축합 반응을 통해 합성 될 수있다. 둘째, 잘 확립 된 용액 상 펩티드 단계적 FMOC 화학을 통해 제조 된 몇몇 다른보고 된 양친 성 중합체, 티올 중합체 시스템에 비해, 잘 정의 된 구조물의 있습...
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여러 가지 나노 입자는 약물 전달에 잠재적 인 사용을 위해 조사되었다. 리포좀 독소루비신과 파클리탁셀 (PTX)는 인간 혈청 알부민 나노 집계가 암 치료에 대한 FDA의 승인을 nanotherapeutics 중입니다 -loaded. 임상 적 효과가 있지만, 그러나, 이러한 nanotherapeutics 모두는 상대적으로 크기가 "큰"이며, 그들은 간과 폐에 축적되는 경향이있다. 상대적으로 작은 입자 크기와 높은 약물 적재 용량 고분자 미셀 약물 전달을위한 nanocarriers을 부상하고있다. 고유 한 코어 - 쉘 구조의 '용해'물리적 캡슐화 수성 조건 하에서 소수성 약물 분자. 약물 봉입 긴 저장 수명 및 높은 효율을 갖는 연구실 형태 단 분산 나노 입자 제조 TDs를 잘 정의 된 (10 내지 50 nm의 입자 지름)으로 구성된 고분자 미셀. 강인한 TD 플랫폼의 많은 장점 중 하나는 고분자의 다양성이다.많은 약물, 형광 염료 및 타겟팅 리간드 용이 TD 13,15,24 플...
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Y. Li와 KSL은 가역적 가교 미셀 시스템에 대한 출원 중인 특허(미국 특허 출원 61/485,774)의 발명가입니다. KSL은 원고에 설명된 나타페우틱스를 개발할 계획인 LamnoTherapeutics Inc.의 창립 과학자입니다. 나머지 저자는 경쟁하는 재정적 이해관계가 없음을 선언합니다.
저자는 편집에 도움을 준 Alisha Knudson에게 감사를 표합니다. 그들은 또한 NIH/NCI(3R01CA115483, K.S.L.), DoD PRMRP Award(W81XWH-13-1-0490, K.S.L.), NIH/NCI(1R01CA199668, Y.L.) 및 NIH/NICHD(1R01HD086195, Y.L.)의 재정적 지원에 감사를 표합니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| MeO-PEG5K-NH2 | Rapp Polymere | 125000-2 | |
| Fmoc-Lys(Fmoc)-OH | Aaptec | AFK107 | |
| Fmoc-Lys(Boc)-OH | Anaspec | AS-20132 | |
| Fmoc-Cys(Trt)-OH | Aapptec | AAC105 | |
| 디메틸포름아미드 | Fisher Scientific | BP1160-4 | |
| 에틸 에테르 | Fisher Scientific | E134-20 | |
| N,N-Diisopropylethylamine | Sigma Aldrich | D125806 | |
| Trifluoroacetic acid | Sigma Aldrich | T6508 | 부식성, 조심스럽게 다루십시오 |
| 4-methyl piperidine | Alfa-Aesar | L-02709 | |
| Ebes 링커 | Anaspec | AS-61924 | |
| 콜산 | Sigma Aldrich | C1129 | |
| 1,2-Ethanedithiol | Sigma Aldrich | 02390 | 흄 후드 내부 손잡이. 사용 후 장갑을 표백하십시오. |
| 트리 이소 프로필 실란 | 시그마 알드리치 | 233781 | |
| 클로로포름 (무수) | 시그마 알드리치 | 288306 | |
| 과산화수소 용액 30 % | Aaron Industries | NA | |
| HoBt-Cl | Aaptec | CXZ096 | |
| DIC | 시그마 알드리치 | D125407 | |
| 여성 흉선 누드 마우스 (Nu / Nu 균주), 6– 8주 령 | 할란(캘리포니아주 리버모어) |
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